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왼쪽부터 한양대 박선진 연구원, 한양대 임희대 교수, 한국전기연구원 김동희 연구원, 한국전기연구원 박준우 박사

[한양대–전기연 공동연구팀, 전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://www.joongangenews.com/news/articleView.html?idxno=454102

[한양대–전기연 공동연구팀, 전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://edu.donga.com/news/articleView.html?idxno=95873

[한양대–전기연 공동연구팀, 전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://www.kyosu.net/news/articleView.html?idxno=145174

[한양대–전기연 공동연구팀, 전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://www.veritas-a.com/news/articleView.html?idxno=574803

[한양대–KERI, 계면 난제 풀었다...전고체 배터리, 고온 없이 초박막 코팅]

newstnt.com/news/articleView.html?idxno=538113

[전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://www.naeil.com/news/read/562837?ref=naver

[한양대–전기연 공동연구팀, 전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://www.unimatea.co.kr/news/articleView.html?idxno=9282

[한양대–전기연 공동연구팀, 전고체 배터리 핵심 난제 해결할 새로운 코팅 전략 개발]

https://www.joongangenews.com/news/articleView.html?idxno=454102

한양대-전기연 공동 연구팀이 전고체 배터리의 핵심 난제인 양극–전해질 계면 불안정성을 해결할 수 있는 새로운 코팅 전략을 제안했다고 9월 22일 밝혔다. 이번 성과는 복잡한 공정이나 고온 열처리 없이도 균일하고 안정적인 초박막 코팅층을 형성하는 기술로, 차세대 전고체 배터리 상용화에 속도를 더할 것으로 기대된다.

전고체 배터리는 폭발 위험이 낮고 에너지 밀도가 높아 차세대 전지 기술로 주목받아 왔다. 그러나 황화물계 고체전해질은 양극 활물질과 직접 접촉할 때 화학적 부반응이 일어나 성능 저하와 수명 단축을 초래하는 한계가 있었다. 기존 코팅 방식은 고온 열처리나 복잡한 용액 공정이 필요하거나, 두꺼운 코팅층으로 인해 이온 이동을 방해하는 문제가 지적돼 왔다. 공동 연구팀은 상전환 이온전도체(Phase-Convertible Ion conductor, PCI)를 활용한 자가유동(Self-liquefying) 코팅 방식을 제시했다. PCI는 특정 조건에서 고체–액체 상전환이 가능한 물질로, 연구팀은 단순 혼합 과정에서 발생하는 마찰열을 이용해 순간적인 액화–재고체화를 유도했다. 이 과정에서 입자 표면이 균일하게 적셔지며 초박막·치밀 코팅층이 자연스럽게 형성되고, 별도의 고온 공정 없이도 안정적 계면을 구현할 수 있음이 확인됐다. 

실험 결과, 해당 코팅을 적용한 양극 소재는 황화물계 고체전해질과의 계면 부반응이 효과적으로 억제돼 초기 용량 유지율과 장기 수명이 크게 향상됐다. 또한 고전류 밀도 조건에서도 출력 안정성이 확보됐으며, 다양한 양극·음극 조성에 폭넓게 적용 가능한 범용성도 입증됐다. 연구팀은 이 기술이 전고체 배터리의 성능 향상과 공정 간소화를 동시에 달성할 수 있는 핵심 기반 기술로 작용할 것으로 내다봤다. 

임희대 교수는 “이번 연구는 복잡한 문제였던 양극-전해질 계면의 불안정성을 단순하면서도 효과적인 방식으로 해결한 사례”라며 “확장 가능한 공정을 통해 전고체 배터리의 상용화에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 2025년 글로벌산업기술협력센터사업의 지원으로 수행됐으며, 에너지 분야 국제 학술지 Advanced Energy Materials에 9월 22일 온라인 게재됐다. 논문 제목은 ‘Self-liquefying Conformal Nanocoatings via Phase-Convertible Ion Conductors for Stable All-Solid-State Batteries’이며, 한양대 박선진·김동희 연구원이 공동 제1저자로, 한양대 임희대 교수와 한국전기연구원 박준우 박사가 교신저자로 참여했다.